«Железо и его соединения»

Общая характеристика

Fe-№26, Ar(Fe)=56, период 4, VIII-Б группа, металл, p=26, e=26, n=30.����

​

Валентность - II,III.�Степени окисления -0, +2,+3,(+4),(+6).�Формулы оксидов и их характер - Fe2O3 (III), FeO(II) - амфотерные. �Формулы гидроксидов и их характер - Fe(OH)3 (III), Fe(OH)2 (II)-амфотерные.�

Нахождение в природе

�

ПОЛУЧЕНИЕ

Физические свойства

�

Химические свойства

4Fe + 3O₂ = 2Fe₂O₃

2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃

Fe + S = FeS

2Fe + 3H₂O = Fe₂O₃ + 3H₂

4Fe + 6H₂O + 3O₂ = 4Fe(OH)₃

Fe + 2HCl(p) = FeCl₂ + H₂

Fe + H₂SO₄(p) = FeSO₄ + H₂

2Fe + 6H₂SO₄(k) =^t Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

Fe + 4HNO₃(p) = Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

Fe + 6HNO₃(k) =^t Fe(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O

Реськов В.Ю.

Применение железа

Качественные реакции на железо (III)

Ионы железа (III) в растворе можно определить с помощью качественных реакций. Проведем некоторые из них. Возьмем для опыта раствор хлорида железа (III).

1. Качественная реакция на ион железа (III) – реакция со щелочью.

Если в растворе есть ионы железа (III), образуется гидроксид железа (III) Fe(OH)₃. Основание нерастворимо в воде и бурого цвета. (Гидроксид железа (II) Fe(OH)₂. – также нерастворим, но серо-зеленого цвета). Бурый осадок указывает на присутствие в исходном растворе ионов железа (III).

FeCl₃ + 3 NaOH = Fe(OH)₃↓+ 3 NaCl

​

​

Качественные реакции на железо (III)

2. Качественная реакция на ион железа (III) – реакция с желтой кровяной солью.

Желтая кровяная соль – это гексацианоферрат калия K₄[Fe(CN)₆]. (Для определения железа (II) используют красную кровяную соль K₃[Fe(CN)₆]). К порции раствора хлорида железа прильем раствор желтой кровяной соли. Синий осадок берлинской лазури* показывает на присутствие в исходном растворе ионов трехвалентного железа.

​

3 К₄[Fe(CN)₆ ] +4 FeCl₃ = KFe[Fe(CN)₆])↓ + 12 KCl

​

Качественные реакции на железо (III)

3. Качественная реакция на ион железа (III) – реакция с роданидом калия.

Вначале разбавляем испытуемый раствор – иначе не увидим ожидаемой окраски. В присутствии иона железа (III) при добавлении роданида калия образуется осадок красного цвета. Это ‑ роданид железа (III). Роданид от греческого "родеос" - красный.

​

FeCl₃ + 3 КCNS = Fe(CNS)₃ + 3 KCl

​

Генетическая связь железа и его соединений

Fe → FeCl₂ → Fe(OH)₂ → Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ → Fe → FeCl₃ → Fe(OH)₃ →Fe(NO₃)₃

​

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

FeCl2 + 2NaOH = Fe(OH)2 + 2NaCl

4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3

2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O

Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

FeCl3 + 3KOH = Fe(OH)3 + 3KCl

Fe(OH)3 + 3HNO3 = Fe(NO3)3+3H2O

Способы защиты железа от коррозии

Для предотвращения коррозии в качестве конструкционных материалов применяют нержавеющие стали, кортеновские стали, цветные металлы. При проектировании конструкции стараются максимально изолировать от попадания коррозионной среды, применяя клеи, герметики, резиновые прокладки. (Конструкционный метод)

Применяется наложение постоянного электрического поля с помощью источника постоянного тока, напряжение выбирается с целью повышения электродного потенциала защищаемого металла. (Активный метод)

Может применяться нанесение какого-либо покрытия, которое препятствует образованию коррозионного элемента (пассивный метод)

Газотермическое напыление С помощью газотермического напыления на поверхности металла создается слой из другого металла/сплава

Хромирование Покрытие стальных деталей хромом

Термодиффузионное цинковое покрытие

Термодиффузионное цинковое покрытие является анодным по отношению к черным металлам и электрохимически защищает сталь от коррозии. Оно обладает прочным сцеплением с основным металлом за счет взаимной диффузии железа и цинка.

​

Информационные ресурсы: